ЭлБиб

ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

2/2010

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ

Производство пищевых продуктов

можно рассматривать как процесс, в

котором комбинируются свойства пи-

щевого сырья и технологического про-

цесса. С целью достижения деактива-

ции микроорганизмов или структурной

модификации, а также для получения

новых технологических возможностей

в процессе обработки пищевого сырья

помимо температуры в качестве дви-

жущих сил можно использовать элект-

рические или магнитные поля, или

давление. Германский институт пище-

вых технологий (DIL) разработал такие

процессы и внедрил их в производ-

ство.

Обработка при высоком давлении

Предотвращение порчи пищевых,

особенно скоропортящихся, продук-

тов, а также деактивация патогенных

микроорганизмов, ферментов и виру-

сов могут быть достигнуты применени-

Новые технологии –

консервирование и модификация

микроструктуры пищевых продуктов

с помощью новаторских процессов

Ш. Тёпфль

, д-р техн. наук, проф.

Ф. Хайнц

, д-р техн. наук

Германский институт пищевых технологий (DIL)

ем высокого давления при температу-

рах окружающей среды. После обра-

ботки пищевых продуктов при давле-

нии в 600 МПа и при выдержке поряд-

ка нескольких минут можно достигнуть

деактивации микробов за несколько

циклов обработки, что приводит к уве-

личению их срока годности при хране-

нии. В отличие от термической обра-

ботки при этом методе сохраняются

ценные и функциональные компонен-

ты, такие как витамины, минералы, а

также вкусовые качества, свежесть

продукта. Технология высокого давле-

ния применяется более чем на 70 фир-

мах по всему миру, что доказывает

коммерческую жизнеспособность этого

метода; около 30 % обрабатываемых

продуктов составляют мясные изделия,

однако такой обработке поддаются

также многие фрукты и овощи или мо-

лочные продукты. Основные преиму-

щества по сравнению с термической

обработкой: короткий срок обработки,

высокая энергетическая эффектив-

ность и предотвращение повторного

заражения путём обработки в конеч-

ной упаковке. Уровень деактивации

микробов зависит от характеристик

продуктов (содержание соли, актив-

ность воды и величина рН), а также от

профиля давления и температуры.

Хотя некоторые продукты обрабатыва-

ют с целью предотвращения коагуля-

ции белка или изменения цвета на низ-

ком температурном уровне (например,

от 4 до 20 °C) можно дополнительно

использовать эффекты взаимодей-

ствия температуры и давления. Обра-

ботка под давлением при повышенных

температурах порядка 80…100 °C обес-

печивает деактивацию спор и стерили-

зацию мясных, фруктовых или овощ-

ных продуктов. Используя диаграммы

характеристик «давление – температу-

ра» можно описать кинетику желатель-

ных и нежелательных реакций (рис. 1).

Хотя применение высокого давления

для обработки мясных продуктов и го-

товых к употреблению продуктов хоро-

шо известно, его использование с це-

лью увеличения срока сохранности

свежего мяса или готовых к приготов-

лению продуктов до сих пор было ог-

раничено. В настоящее время Германс-

кий институт пищевых технологий

(DIL) направляет свои усилия на поиск

путей увеличения срока сохранности

маринованных мясных продуктов из

домашней птицы. Определенный со-

став маринада с его способностью вли-

ять на величину рН, содержание соли

или фосфора позволяет разработать

готовые к приготовлению продукты с

минимумом нежелательных явлений,

таких как, например, изменение цвета.

Срок сохранности таких продуктов мо-

жет быть увеличен от 10 дней вплоть до

4 нед, что заметно снижает расходы по

реализации.

Ударные волны

В отличие от обработки под действи-

ем гидростатического давления ис-

пользование ударных волн нацелено

не на микробные, а на механические

эффекты: от ударных волн (с давлени-

ем вплоть до 1 ГПа) мясная ткань мо-

жет стать мягче. Механизм действия

связан с рассеянием энергии и с меха-

нической нагрузкой, действующими на

границы участков материала, различа-

ющегося различной скоростью распро-

странения звука и акустическим импе-

дансом. Такие ударные волны могут

быть созданы взрывчатым веществом,

взорванным под водой, а также путем

разрядки электрической энергии под

водой. В Германском институте пище-

вых технологий (DIL) создан прототип

аппарата, работающего на электрогид-

равлических ударных волнах. Этот ап-

парат позволяет выполнять простые,

регулярно повторяющиеся работы без

необходимости использовать опасные

взрывчатые вещества. Механическая

нагрузка, а также вторичные биохими-

ческие реакции приводят к ускоренно-

му созреванию и к уменьшению време-

ни маринования от 14 до 7 дн. После

приготовления нежной говядины было

установлено снижение напряжения

сдвига. Суммарно внесенная энергия на-

ходится в пределах нескольких кДж/кг,

что отвечает повышению температуры

менее чем на 1 °C.

Пульсирующие электрические поля

(ПЭП)

Аналогично ударным волнам пуль-

сирующие электрические поля также

нацелены на получение эффектов в

биологической ткани. Они обеспечива-

ют проницаемость биологических мем-

бран. Такой технический прием позво-

ляет осуществить ускоренный транс-

порт масс в растительной или мясной

Рис. 1. Диаграмма зависимости температуры и

давления пятикратной деактивации выбранных

целевых штаммов (слева); аппарат высокого давления,

600 МПа, 55 л (справа)

Давление, Мпа

Температура, °С

Рис. 2. Пилотная установка, 5 кВт системы ELCRACK®

производительностью в 200 л/ч (слева); снижение

микробной нагрузки жидкого продукта питания путем

использования ПЭП (справа)

Общее число

микроорганизмов, КОЕ/мл

Удельная потребляемая

энергия, кДж/кг

УДК 664.8/.9

Ключевые слова:

пищевые продук-

ты; микроструктура; технологии; кон-

сервирование.

Keywords:

food products; a micro-

structure; technologies; conservation.

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека